Struktura z pohybu (psychofyzika) - Structure from motion (psychophysics)

Ve vizuálním vnímání struktura z pohybu (SFM) odkazuje na to, jak lidé obnovují hloubkovou strukturu z pohybu objektu. Lidské zorné pole má důležitou funkci: zachycení trojrozměrných struktur objektu pomocí různých druhů vizuálních podnětů.[1] SFM je druh pohybové vizuální narážky, která k předvádění trojrozměrných objektů využívá pohyb dvourozměrných povrchů[2], a toto vizuální narážka funguje opravdu dobře i nezávisle na jiných hloubkových narážkách.[3] Psychologické, zejména psychofyzikální studie se tomuto tématu věnují po celá desetiletí.

Psychofyzikální studie

Demonstrace biologického pohybu: tečky představující osobu, která kráčí.

Ve studii z roku 1953 o SFM provedené Wallachem a O'Connellem efekt kinetické hloubky byl testován. Zjistili, že otáčením stínových obrazů trojrozměrného objektu lze použít jako vodítko pro docela dobré obnovení struktury fyzického objektu[4]. Johanssonova studie provedená v roce 1973 objevila naši schopnost vnímat lidskou formu chůze nebo tance jednoduše z promítaného pohybu několika bodů na těle[5], tento pohybový vzor byl později označen jako biologický pohyb[6].

Návrh, jak generujeme 3D povrchovou reprezentaci objektu, je ten, že náš vizuální systém používá k detekci struktury prostorovou a časovou integraci informací.[7] Další studie se shodují, že SFM je proces, který obsahuje několik aspektů[8]: vnímání směru otáčení[9], vnímaná orientace osy otáčení[10], vesmírné interpolační efekty[11] a rozpoznávání objektů. Vzhledem ke své složitosti zahrnuje SFM velmi vysokou úroveň vizuálního zpracování. Studie to ukázaly MT, spíše než V1 (primární zraková kůra), se přímo podílí na generování vnímání SFM.[8] Neurony v MT jsou také spouštěny pohybová paralaxa a ukazovat známky hloubky nezávisle na jiných hloubkových narážkách[12]Zastoupení společnosti MT ve třech dimenzích také potvrzuje úzký vztah mezi oblastí MT a SFM. Aktivity neuronů V1 však nepřímo souvisejí s vnímáním SFM, které přijímá obecnou zpětnou vazbu od MT[8][13].

Důležitost vnímání pohybu SFM při detekci trojrozměrné struktury dokazuje také několik studií. 3D objekty lze vnímat z 2D projekcí pohybujícího se objektu na obrazovce, ale ne stacionární 2D obrazy[4][14]. Jednou ze základních podmínek pro přesné vnímání SFM je také to, že projekce objektu musí mít současně se měnící obrys a čáry[4]. Byla nalezena relativně neměnná prahová hodnota životnosti bodu SFM (50-85 ms) a ukazuje se, že tato prahová hodnota se blíží prahové hodnotě pro měření rychlosti, což naznačuje, že měření rychlosti je součástí procesu zpracování SFM.[7] Vzhledem k takovému mechanismu může lidský vizuální systém odvodit přesný model SFM i za přítomnosti šumu.[15]

Jelikož je SFM složitým procesem, vyžaduje více než pravopisné projekce aproximace, ačkoli mnoho experimentů používalo ortografické projekce. Studie zjistily, že do tohoto procesu jsou zapojeny vizuální podněty vyššího řádu, jako je akcelerace a perspektivní projekce, nikoli jen tok prvního řádu (což znamená, že SFM je částečně proces shora dolů).[16] Kombinace všech pořadí vizuálních podnětů poskytuje nejlepší odhad 3D objektů.[17]

Viz také

Reference

  1. ^ Whitehead, Bruce A. (červenec 1981). „James J. Gibson: Ekologický přístup k vizuálnímu vnímání. Boston: Houghton Mifflin, 1979, 332 pp“. Behaviorální věda. 26 (3): 308–309. doi:10,1002 / bs.3830260313. ISSN  0005-7940.
  2. ^ „APA upgraduje platformu pro doručování obsahu APA PsycNET“. Datová sada PsycEXTRA. 2017. Citováno 2020-06-16.
  3. ^ Rogers, Brian; Graham, Maureen (duben 1979). „Motion Paralaxa jako nezávislé tágo pro vnímání hloubky“. Vnímání. 8 (2): 125–134. doi:10.1068 / p080125. ISSN  0301-0066.
  4. ^ A b C „APA PsycNet“. psycnet.apa.org. Citováno 2020-06-28.
  5. ^ Aloimonos, J .; Brown, C. M. (01.04.1989). „Na efekt kinetické hloubky“. Biologická kybernetika. 60 (6): 445–455. doi:10.1007 / BF00204700. ISSN  1432-0770.
  6. ^ Johansson, Gunnar (01.06.1973). „Vizuální vnímání biologického pohybu a model pro jeho analýzu“. Postřeh a psychofyzika. 14 (2): 201–211. doi:10,3758 / BF03212378. ISSN  1532-5962.
  7. ^ A b Treue, Stefan; Husain, Masud; Andersen, Richard A. (01.01.1991). "Lidské vnímání struktury z pohybu". Vision Vision. 31 (1): 59–75. doi:10.1016 / 0042-6989 (91) 90074-F. ISSN  0042-6989.
  8. ^ A b C Grunewald, Alexander; Bradley, David C .; Andersen, Richard A. (2002-07-15). „Neurální korelace vnímání struktury z pohybu v Macaque V1 a MT“. The Journal of Neuroscience. 22 (14): 6195–6207. doi:10.1523 / JNEUROSCI.22-14-06195.2002. ISSN  0270-6474. PMC  6757912. PMID  12122078.
  9. ^ Pollick, F. E .; Nishida, S .; Koike, Y .; Kawato, M. (červenec 1994). "Vnímaný pohyb ve struktuře od pohybu: směřování odpovědí na osu otáčení". Postřeh a psychofyzika. 56 (1): 91–109. doi:10,3758 / bf03211693. ISSN  0031-5117. PMID  8084735.
  10. ^ Pollick, F. E .; Nishida, S .; Koike, Y .; Kawato, M. (červenec 1994). "Vnímaný pohyb ve struktuře od pohybu: směřování odpovědí na osu otáčení". Postřeh a psychofyzika. 56 (1): 91–109. doi:10,3758 / bf03211693. ISSN  0031-5117. PMID  8084735.
  11. ^ Treue, S .; Andersen, R. A .; Ando, ​​H .; Hildreth, E. C. (leden 1995). „Struktura z pohybu: vnímavý důkaz povrchové interpolace“. Vision Vision. 35 (1): 139–148. doi:10.1016 / 0042-6989 (94) e0069-w. ISSN  0042-6989. PMID  7839603.
  12. ^ Nadler, Jacob W .; Angelaki, Dora E .; DeAngelis, Gregory C. (2008-04-03). „Neurální znázornění hloubky z pohybové paralaxy ve zrakové kůře makaka“. Příroda. 452 (7187): 642–645. doi:10.1038 / nature06814. ISSN  1476-4687. PMC  2422877. PMID  18344979.
  13. ^ Maunsell, JH; van Essen, DC (01.12.1983). „Spojení střední časové vizuální oblasti (MT) a jejich vztah ke kortikální hierarchii u opice makaků“. The Journal of Neuroscience. 3 (12): 2563–2586. doi:10.1523 / jneurosci.03-12-02563.1983. ISSN  0270-6474.
  14. ^ Vuong, Quoc C; Friedman, Alinda; Plante, Courtney (leden 2009). „Modulace efektů pohledu v rozpoznávání objektů podle tvarových a pohybových podnětů“. Vnímání. 38 (11): 1628–1648. doi:10.1068 / p6430. ISSN  0301-0066.
  15. ^ Hildreth, Ellen C .; Grzywacz, Norberto M .; Adelson, Edward H .; Inada, Victor K. (01.01.1990). „Percepční nahromadění trojrozměrné struktury z pohybu“. Postřeh a psychofyzika. 48 (1): 19–36. doi:10,3758 / BF03205008. ISSN  1532-5962.
  16. ^ „APA PsycNet“. psycnet.apa.org. Citováno 2020-06-21.
  17. ^ „APA PsycNet“. psycnet.apa.org. Citováno 2020-06-21.

externí odkazy